（三选一）【化学与技术】聚合氯化铝晶体的化学式为[Al2(OH)nCl6－n·XH2O]m，它是一种高效无机水处理剂，它的制备原理是调节增大AlCl3溶液的pH

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（三选一）【化学与技术】
聚合氯化铝晶体的化学式为[Al₂(OH)_nCl_6－n·XH₂O]_m，它是一种高效无机水处理剂，它的制备原理是调节增大AlCl₃溶液的pH，通过促进其水解而结晶析出。其制备原料主要是铝加工行业的废渣--铝灰，它主要含Al₂O₃、Al，还有SiO₂等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下：

（1）搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式为：__________；_____________。
（2）生产过程中B和D的操作名称分别是_________和_________（B和D均为简单操作）。
（3）反应中副产品a是_________________。
（4）生产过程中可循环使用的物质是_____________（用化学式表示）。
（5）调节pH至4．0～4．5的目的是_____________。
（6）实验室要测定水处理剂产品中n和x的值。为使测定结果更准确，需得到的晶体较纯净。生产过程C物质可选用__________。
A、NaOH B、Al C、氨水 D、Al₂O₃

答案

（1）Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O；2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑
（2）过滤；过滤
（3）H₂（4）HCl
（5）促进AlCl₃水解，使晶体析出
（6）BD

举一反三

工业上，以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。钛铁矿主要成分为钛酸亚铁（FeTiO₃），其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价。

已知：TiOSO₄遇水会水解。
（1）步骤②中，用铁粉将Fe³⁺转化为Fe²⁺的反应的离子方程式为_____________。
（2）步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的_____________（填字母序号）。
a. 熔沸点差异           b. 溶解性差异          c. 氧化性、还原性差异
（3）步骤②、③、④中，均需用到的操作是_____________（填操作名称）。
（4）请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO₂⁺转化为H₂TiO₃的原理： ______________ 。
（5）可以利用生产过程中的废液与软锰矿（主要成分为MnO₂）反应生产硫酸锰（MnSO₄，易溶于水），该反应的离子方程式为_____________。
（6）研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF₂-CaO作电解质，利用下图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。
①写出阳极所发生反应的电极反应式：________________。
②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是（请结合化学用语解释） ______________。

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铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr₂O₃，还含有SiO₂、Al₂O₃等杂质，以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）的过程如下图所示。

已知：① NaFeO₂遇水强烈水解。 ②2CrO₄^2－ + 2H⁺

Cr₂O₇^2－+ H₂O
请回答：
（1）K₂Cr₂O₇中Cr元素的化合价是________________。
（2）煅烧铬铁矿生成Na₂CrO₄和NaFeO₂反应的化学方程式是_____________________。
（3）滤渣1为红褐色的固体，滤渣1的成分是（填名称）______________，滤液1的成分除Na₂CrO₄、NaOH外，还含有（填化学式）______________。
（4）利用滤渣2，可制得两种氧化物，其中一种氧化物经电解冶炼可获得金属，电解时阴极的电极反应式为____________________。
（5）写出由滤液2转化为Na₂Cr₂O₇溶液应采取的措施是___________________。
（6）向Na₂Cr₂O₇溶液中加入KCl固体，获得K₂Cr₂O₇晶体的操作依次是：加热浓缩、
_________、过滤、洗涤、干燥。

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高铁酸钾是一种高效多功能水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产，反应原理为：
① 在碱性条件下，利用NaClO氧化Fe(NO₃)₃制得Na₂FeO₄。3NaClO + 2Fe(NO₃)₃ + 10NaOH＝2Na₂FeO₄↓+ 3NaCl + 6NaNO₃+ 5H₂O
② Na₂FeO₄与KOH反应生成K₂FeO₄：Na₂FeO₄ + 2KOH＝K₂FeO₄+ 2NaOH 主要的生产流程如下：

（1）写出反应①的离子方程式_________________
（2）流程图中“转化”（反应③）是在某低温下进行的，说明此温度下Ksp（K₂FeO₄）
_______Ksp（Na₂FeO₄）（填“＞”或“＜”或“＝”）。
（3）反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。图1为不同的温度下，Fe(NO₃)₃不同质量浓度对K₂FeO₄生成率的影响；图2为一定温度下，Fe(NO₃)₃质量浓度最佳时，NaClO浓度对K₂FeO₄生成率的影响。

① 工业生产中最佳温度为_______ ℃，此时Fe(NO₃)₃与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为___________。
② 若Fe(NO₃)₃加入过量，在碱性介质中K₂FeO₄与Fe³⁺发生氧化还原反应生成K₃FeO₄，此反应的离子方程式_________________
（4）K₂FeO₄在水溶液中易水解：4FeO₄^2- + 10H₂O

4Fe(OH)₃ + 8OH^- + 3O₂。在“提纯”K₂FeO₄中采用重结晶、洗涤、低温烘***方法，则洗涤剂最好选用________溶液（填序号）。
A．H₂O B．CH₃COONa、异丙醇 C．NH₄Cl、异丙醇 D．Fe(NO₃)₃、异丙醇

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三氯化铁在印刷、照像、医药、颜料以及有机合成催化剂方面有重要的应用。三氯化铁易潮解，在100℃时发生升华。通常，工业生产氯化铁有多种方法；其中一种常温氯化法是将氯气直接通入浸泡铁屑的水中来生成FeCl₃。
请回答下列问题：
（1）完成常温氯化法制氯化铁过程中的化学反应方程式_____________（至少写出两个反应）。
（2）现对制备氯化铁的工艺进行改进，以废铁屑（含有SiO₂、Al₂O₃、MgO、Fe₂O₃等杂质）为原料。其生产流程如图：

已知：氢氧化物沉淀过程中的pH：

K_SPFe(OH)₂=1×10^-15
①X最好加入_________，写出相应的离子反应方程式_______________
A．KMnO₄     B．FeCl₃    C．H₂O₂     D．HNO₃
②加入试剂Y的目的是调节pH的范围，试剂Y是____________。上表中a=__________。
（3）改进后的方法与前一种方法比较优点是_______________。
（4）实验室可以用下图所示装置制取无水三氯化铁。在实验开始时，A、B两个酒精应先点燃一会儿的是____________（填A或B），该装置应如何改进__________。

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氟碳铈矿主要化学成分为CeFCO₃，它是提取铈族稀土元素的重要矿物原料。氟碳铈矿的冶炼处理工艺已经发展到十数种，其中一种提取铈的工艺流程如下

已知：焙烧后烧渣中含+4价的铈及+3价的其它稀土氟氧化物；酸浸I的浸出液中含少量的+3价的铈请回答下列问题
（1）焙烧前将矿石粉碎成细颗粒的目的是________________________________
（2）酸浸II后，四价铈转化为三价，为了避免三价铈以四氟硼酸盐形式损失，用可溶性钾盐将四氟硼酸根沉淀除去，该反应的离子方程式为_____________________________
（3）在生产过程中,酸浸I 中会产生大量黄绿色气体,污染环境、腐蚀设备,写出产生黄绿色气体的离子方程式:_________________________________提出一种解决的方案:__________________________________________________________
（4）实验室中进行操作I所用玻璃仪器名称:________________________________;在操作I后的溶液中加入NaOH溶液是为了调节溶液pH值获得Ce(OH)₃，测定该溶液pH值的操作是________________________________
（5）写出氧化步骤的化学方程式:____________________, 其中还原产物是___________.

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